吉林西部鹽漬土凍結溫度預測及水鹽遷移規(guī)律研究
發(fā)布時間:2023-01-25 20:08
我國鹽漬土大量分布于季節(jié)凍土區(qū)和多年凍土區(qū)。分布在季節(jié)凍土區(qū)和多年凍土區(qū)的鹽漬土具有普通鹽漬土和凍土的雙重性質。隨著經(jīng)濟發(fā)展,鹽漬化凍土對工程建設的危害日益凸顯。為了應對鹽漬土地區(qū)的工程病害問題,為鹽漬化凍土區(qū)的工程建設提供基礎支撐,對鹽漬化凍土在凍結過程中的水鹽特性等的研究顯得越來越迫切。不同的鹽分具有不同的理化性質,從而影響鹽漬土體的工程性質。松嫩平原鹽漬化土體大部分為蘇打鹽漬土,鹽分主要以NaCO3和NaHCO3為主。NaHCO3水溶液的共晶溫度較高,為-2.23℃。NaHCO3的物理化學性質具有獨特性,因此NaHCO3鹽漬土在凍結過程中的凍結溫度、水鹽遷移等勢必表現(xiàn)出與其他鹽類鹽漬土不同的規(guī)律。國內外對NaHCO3鹽漬土的研究相對較少。因此,針對NaHCO3鹽漬土進行凍結溫度及水鹽遷移規(guī)律研究,具有重要的理論與現(xiàn)實意義。本文以吉林西部乾安縣的蘇打鹽漬土為研究對象,通過室內試驗對不同含鹽量的NaHCO3鹽漬...
【文章頁數(shù)】:173 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土體凍結過程中水鹽遷移研究
1.2.2 土體凍結溫度研究
1.2.3 目前研究的不足
1.3 研究內容及技術路線
1.4 論文創(chuàng)新點
第二章 研究用土樣基本性質
2.1 試樣來源
2.2 乾安鹽漬土的工程性質
2.2.1 土樣物質組成特征
2.2.2 土樣基本理化性質
2.3 本章小結
第三章 NaHCO_3鹽漬土凍結溫度預測及水鹽相變過程分析
3.1 NaHCO_3鹽漬土凍結溫度理論推導
3.1.1 熱力學基礎
3.1.2 土中水和冰的熱力學平衡
3.1.3 土中含鹽量對凍結溫度的影響
3.1.4 土體孔隙對凍結溫度的影響
3.1.5 NaHCO_3鹽漬土凍結溫度預測
3.2 NaHCO_3鹽漬土降溫過程中的相變過程
3.2.1 NaHCO_3水溶液二元體系相圖
3.2.2 NaHCO_3鹽漬土降溫過程中的相變過程
3.3 本章小結
第四章 NaHCO_3鹽漬土凍脹變形及凍土構造特征
4.1 試驗方案
4.1.1 試驗儀器
4.1.2 試驗參數(shù)確定
4.1.3 試驗方案設計
4.2 凍脹變形特征
4.3 NaHCO_3鹽漬土的凍土構造特征
4.3.1 凍土構造縱剖面
4.3.2 凍土構造橫剖面
4.3.3 凍結鋒面特征
4.4 本章小結
第五章 NaHCO_3鹽漬土凍結過程中水鹽遷移規(guī)律
5.1 試樣中溫度場變化規(guī)律
5.2 試樣中水分遷移規(guī)律
5.2.1 未凍水變化過程
5.2.2 水分重分布
5.3 試樣中鹽分遷移規(guī)律
5.3.1 溶解相鹽分變化過程
5.3.2 鹽分重分布
5.4 水鹽遷移與凍脹變形的關系
5.5 本章小結
第六章 NaHCO_3鹽漬土水鹽遷移數(shù)值模擬
6.1 正凍結NaHCO_3鹽漬土一維水熱鹽耦合模型
6.1.1 基本假定
6.1.2 水分運動方程
6.1.3 熱量傳輸方程
6.1.4 鹽分遷移方程
6.1.5 水熱鹽遷移耦合模型
6.2 模型數(shù)值求解和結果檢驗
6.2.1 模型描述
6.2.2 溫度場變化
6.2.3 水分重分布
6.2.4 鹽分重分布
6.3 本章小結
第七章 結論及建議
7.1 結論
7.2 建議
參考文獻
作者簡介及在學期間所取得的科研成果
致謝
本文編號:3731739
【文章頁數(shù)】:173 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土體凍結過程中水鹽遷移研究
1.2.2 土體凍結溫度研究
1.2.3 目前研究的不足
1.3 研究內容及技術路線
1.4 論文創(chuàng)新點
第二章 研究用土樣基本性質
2.1 試樣來源
2.2 乾安鹽漬土的工程性質
2.2.1 土樣物質組成特征
2.2.2 土樣基本理化性質
2.3 本章小結
第三章 NaHCO_3鹽漬土凍結溫度預測及水鹽相變過程分析
3.1 NaHCO_3鹽漬土凍結溫度理論推導
3.1.1 熱力學基礎
3.1.2 土中水和冰的熱力學平衡
3.1.3 土中含鹽量對凍結溫度的影響
3.1.4 土體孔隙對凍結溫度的影響
3.1.5 NaHCO_3鹽漬土凍結溫度預測
3.2 NaHCO_3鹽漬土降溫過程中的相變過程
3.2.1 NaHCO_3水溶液二元體系相圖
3.2.2 NaHCO_3鹽漬土降溫過程中的相變過程
3.3 本章小結
第四章 NaHCO_3鹽漬土凍脹變形及凍土構造特征
4.1 試驗方案
4.1.1 試驗儀器
4.1.2 試驗參數(shù)確定
4.1.3 試驗方案設計
4.2 凍脹變形特征
4.3 NaHCO_3鹽漬土的凍土構造特征
4.3.1 凍土構造縱剖面
4.3.2 凍土構造橫剖面
4.3.3 凍結鋒面特征
4.4 本章小結
第五章 NaHCO_3鹽漬土凍結過程中水鹽遷移規(guī)律
5.1 試樣中溫度場變化規(guī)律
5.2 試樣中水分遷移規(guī)律
5.2.1 未凍水變化過程
5.2.2 水分重分布
5.3 試樣中鹽分遷移規(guī)律
5.3.1 溶解相鹽分變化過程
5.3.2 鹽分重分布
5.4 水鹽遷移與凍脹變形的關系
5.5 本章小結
第六章 NaHCO_3鹽漬土水鹽遷移數(shù)值模擬
6.1 正凍結NaHCO_3鹽漬土一維水熱鹽耦合模型
6.1.1 基本假定
6.1.2 水分運動方程
6.1.3 熱量傳輸方程
6.1.4 鹽分遷移方程
6.1.5 水熱鹽遷移耦合模型
6.2 模型數(shù)值求解和結果檢驗
6.2.1 模型描述
6.2.2 溫度場變化
6.2.3 水分重分布
6.2.4 鹽分重分布
6.3 本章小結
第七章 結論及建議
7.1 結論
7.2 建議
參考文獻
作者簡介及在學期間所取得的科研成果
致謝
本文編號:3731739
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